تحديث الطاقة العميق
يُعدّ التحديث الشامل للطاقة ( DER ) مشروعًا لترشيد استهلاك الطاقة في المباني القائمة، يُسهم في تحسين أدائها بشكل عام . ورغم عدم وجود تعريف دقيق له، يُمكن وصفه بأنه تحليل شامل للمبنى وعملية بناء تهدف إلى خفض استهلاك الطاقة في الموقع بنسبة 50% أو أكثر، باستخدام التقنيات والمواد وممارسات البناء الحالية. [ 1 ] [ 2 ] تُحسب نسبة التخفيضات مقارنةً باستهلاك الطاقة الأساسي باستخدام بيانات فواتير الخدمات. ويُحقق هذا التحديث فوائد متعددة (في مجال الطاقة وغير الطاقة) تتجاوز توفير تكاليف الطاقة، على عكس التحديث التقليدي للطاقة . [ 2 ] وقد يشمل أيضًا إعادة تصميم المبنى لتحقيق التوازن بين الطاقة وجودة الهواء الداخلي والمتانة والراحة الحرارية. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] يُوصى باتباع أسلوب متكامل لتنفيذ مشاريع التحديث الشامل للطاقة. [ 4 ] كما يُوفر اتباع نهج تدريجي في مشاريع التحديث الشامل للطاقة حلًا لمشكلة التكاليف الأولية الباهظة الناتجة عن التنفيذ دفعة واحدة. [ 4 ]
يُعدّ التحديث الشامل للطاقة عملية تحليل وبناء متكاملة للمبنى، تُحقق وفورات في الطاقة أكبر بكثير من عمليات التحديث التقليدية . ويمكن تطبيق هذا النوع من التحديث على المباني السكنية والتجارية على حد سواء. وعادةً ما يُسفر التحديث الشامل للطاقة عن وفورات في الطاقة تصل إلى 30% أو أكثر، قد تمتد على مدى عدة سنوات، وقد يُحسّن قيمة المبنى بشكل ملحوظ. [ 5 ]
تغير المناخ
في عام 2015، تم توفير 82% من استهلاك الطاقة النهائي في المباني من الوقود الأحفوري. [ 6 ] وتُشكل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الطاقة جزءًا من الأثر البيئي للمباني . [ 7 ] ويُبرز التقرير العالمي لعام 2017، الذي أعدته وكالة الطاقة الدولية (IEA) لصالح التحالف العالمي للمباني والتشييد (GABC)، أهمية قطاع المباني والتشييد في استهلاك الطاقة العالمي والانبعاثات المرتبطة به. [ 6 ] وستُساهم عمليات التحديث الشاملة لكفاءة الطاقة في تحقيق أهداف المناخ العالمية المنصوص عليها في اتفاقية باريس . [ 7 ]
تحديثات الطاقة العميقة مقابل تحديثات الطاقة التقليدية
تركز عمليات التحديث التقليدية للطاقة على ترقية الأنظمة المنفصلة (مثل أنظمة الإضاءة ومعدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء). في حين أن هذه التحديثات بسيطة وسريعة وغير مكلفة نسبيًا، فإن عمليات التحديث الشاملة للطاقة، على الرغم من تكلفتها العالية، تستبدل الأنظمة لتكون أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة. [ 8 ]
تتطلب عمليات التحديث الشاملة للطاقة نهجًا شموليًا مقارنةً بالنهج التقليدي المتبع في عمليات التحديث التقليدية، مثل عزل المنزل أو تحسين أدائه . [ 1 ] يُقيّم النهج الشمولي التفاعلات بين المكونات المختلفة المنفصلة في المبنى. على سبيل المثال، يوفر برنامج "تحسين أداء المنزل مع ENERGY STAR" نهجًا شاملًا للمنزل بأكمله لتحسين كفاءة الطاقة والراحة والسلامة، مع المساعدة في خفض تكاليف الطاقة بنسبة تصل إلى 20%. [ 9 ] بالإضافة إلى تدابير الكفاءة المتخذة للمبنى، يتطلب التحديث الشامل للطاقة دورًا استباقيًا من السكان في ترشيد استهلاك الطاقة. [ 1 ] يأخذ هذا النهج عادةً في الاعتبار جميع استخدامات الطاقة في المنزل، بالإضافة إلى أنشطة السكان.
تُحقق عمليات التحديث الشاملة للطاقة كفاءةً أعلى في استهلاك الطاقة من خلال اتباع نهج شامل للمبنى، ومعالجة العديد من الأنظمة في آنٍ واحد. [ 10 ] وعادةً ما يكون هذا النهج أكثر اقتصاديةً وملاءمةً للمباني ذات الأداء العام الضعيف في كفاءة الطاقة، والتي تحتوي على أنظمة متعددة تقترب من نهاية عمرها الافتراضي، وربما لأسباب أخرى. [ 11 ]
سلوك شاغلي المبنى
يعتمد نجاح مشروع التحديث الشامل للطاقة بشكل كبير على إشراك شاغلي المبنى في جميع مراحله، والتي تشمل: استقطاب المشاركين، والتخطيط، والاستخدام. يتطلب فهم سلوك شاغلي المبنى أن يركز المشروع على احتياجاتهم ورغباتهم بقدر تركيزه على المواصفات الفنية. وهذا يضمن الأداء الفعلي، والجدوى الاقتصادية، والاستعداد للانتقال من مرحلة التصميم إلى التنفيذ، ورضا شاغلي المبنى. [ 4 ] كما تشير الأدلة إلى أن نماذج محاكاة المباني تصبح أكثر دقة عند تضمين معلومات التشغيل الفعلية، مثل إعدادات منظم الحرارة، واستخدام الأجهزة، وغيرها. [ 12 ]
في أوروبا، توجد مبادرات مصرفية فريدة من نوعها تابعة للاتحاد الأوروبي لتمويل عمليات التحديث، حيث تقدم هذه المبادرات التمويل أو المساعدة، بما في ذلك مبادرة الدعم الأوروبي المشترك للاستثمار المستدام في المناطق الحضرية ومشروع المساعدة الأوروبية للطاقة المحلية (ELENA). [ 13 ] [ 14 ]
التحديث بمرور الوقت
التحديث التدريجي هو تنفيذ مشروع تحديث مُخطط له على مراحل خلال فترة زمنية محددة. يُفضل هذا النهج عادةً في عمليات التحديث الشاملة للطاقة بدلاً من التحديث الشامل دفعة واحدة، وذلك لتخفيف عبء التكاليف الأولية الباهظة. وبالتالي، قد يكون التحديث التدريجي خيارًا أكثر جدوى في حال وجود قيود مالية. أظهرت الأبحاث في المملكة المتحدة أن عمليات التحديث التدريجي تُحقق مستويات أداء منزلية تُضاهي تلك التي تُحققها أنظمة الطاقة الموزعة (DERs) المُنفذة دفعة واحدة [ 4 ] [ 15 ] [ 16 ] ، وقد حققت بعض المشاريع نجاحًا في الولايات المتحدة [ 17 ] . فيما يلي مقارنة بين مزايا وعيوب التحديث التدريجي: [ 4 ]
| الفوائد المحتملة | السلبيات المحتملة |
|---|---|
| اضطراب أقل وضوحاً، لأنه يتم توزيعه على مدى فترة زمنية. | اضطرابات صغيرة أكثر عدداً. |
| من المرجح أن يتمكن السكان من الاستمرار في الإقامة في منازلهم بشكل متواصل، دون الحاجة إلى أي أماكن إقامة بديلة. | يصعب تمويلها بالطرق التقليدية. |
| يتم توزيع التكاليف على مدى فترة زمنية، مما يسمح للمالكين بتكوين مدخرات بين المراحل. | قد تكون التكاليف أعلى، بسبب الرسوم المتكررة والتكاليف الثابتة، مثل الحصول على التصاريح والتفتيش وعمالة البناء. |
| عرّف شاغلي المبنى بفوائد تحسينات الطاقة، وبالتالي تلبية رغبتهم في المزيد من التحسينات والتطويرات. | قد يكون من الضروري إعادة الاستثمار في التدابير التي لم يتم تناولها بشكل كافٍ، وذلك بسبب نقص التخطيط الدقيق والمفصل. |
| يتماشى هذا بشكل أكبر مع إجراء تحسينات خضراء عميقة تدريجية، حسب متطلبات الصيانة واستبدال المعدات. | انخفاض إجمالي وفورات الطاقة وتقليل الأثر البيئي. |
| يمكن أن تُعلم عملية التغيير بمرور الوقت شاغلي المبنى بآثار سلوكياتهم، وإمكانية تعديل السلوك لتقليل استهلاك الطاقة وتكاليف المشروع (من خلال استخدام الجهد البشري بدلاً من التكنولوجيا لتحقيق الوفورات). | يصعب على شاغلي المنازل تأجيل الإشباع الناتج عن الاستثمار في تدابير الكفاءة البراقة (مثل الطاقة الشمسية الكهروضوئية أو النوافذ)، من خلال الاستثمار أولاً في الأمور غير المرئية (العزل وإحكام إغلاق الهواء). |
على سبيل المثال، قد يُلبي مشروع التحديث الإضافي احتياجات شاغلي المبنى، ولكنه قد لا يُحقق الأداء الأمثل من الناحية التقنية، وقد يكون مكلفًا أيضًا. وهناك نقص في الأدوات اللازمة لتنفيذ مشاريع التحديث الإضافي بكفاءة. [ 4 ]
استراتيجيات لزيادة النجاح
يجب غرس التخطيط التفصيلي منذ البداية. يُوصى بإجراء تقييم ما بعد الإشغال في كل مرحلة من مراحل التنفيذ لمعالجة التعديلات المطلوبة في المراحل اللاحقة. ينبغي تتبع أداء المنزل في كل مرحلة باستخدام فواتير الخدمات أو أجهزة التغذية الراجعة. يساعد ذلك في تحقيق الهدف المحدد لاستهلاك الطاقة. يجب مراعاة تطبيق عناصر غلاف المبنى والتصميم السلبي قبل القيام باستثمارات كبيرة في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) والتكنولوجيا. سيساعد ذلك في تقليل معايير الحمل لتصميم أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). ينبغي أيضًا تأجيل الاستثمارات التكنولوجية للاستفادة من ميزة الابتكار. يمكن الاسترشاد بهذه الاستراتيجيات في عمليات التحديث بمرور الوقت لضمان نجاحها. [ 4 ]
عملية التصميم والبناء
تتضمن مشاريع التحديث الشامل لكفاءة الطاقة مراحل مختلفة، تشمل التخطيط المسبق، وتخطيط المشروع، والتنفيذ، والاختبار. يتطلب تصميم المشروع وتنفيذه تحديد مجموعة من الاحتياجات والفرص والأهداف والغايات المحددة، والتي تُحدد مسار المشروع ككل. يقدم ووكر وزملاؤه إرشادات حول عملية التصميم والتنفيذ، والتي يمكن تطبيقها بمرونة في مشاريع التحديث الشامل لكفاءة الطاقة في المنازل السكنية. [ 4 ]
| 1 | مرحلة ما قبل التخطيط |
|---|---|
| 1.1 | تحديد وتوضيح احتياجات المشروع وفرصه وأهدافه وغاياته |
| 1.2 | تحديد خط أساس للأداء |
| 1.2.1 | إجراء فحص للمنزل وتدقيق للطاقة |
| 1.2.2 | تحديد قضايا الصحة والسلامة في المنازل الصحية |
| 1.2.3 | تحديد خط الأساس للطاقة باستخدام تحليل فواتير الخدمات |
| 1.3 | وضع أهداف المشروع ومؤشرات الأداء |
| 1.3.1 | حدد هدفًا سنويًا للأداء أو هدفًا لخفض استهلاك الطاقة |
| 1.3.2 | وضع معايير تُستخدم في تقييم التقدم المحرز نحو تحقيق أهداف المشروع |
| 1.3.3 | تحديد أهداف المشروع غير المتعلقة بالطاقة |
| 2 | مرحلة تخطيط المشروع |
| 2.1 | فريق التصميم |
| 2.1.1 | قم بتكوين فريق مؤهل وموثوق به |
| 2.1.2 | مناهج التخطيط |
| 2.1.2.1 | خطط لجميع جوانب المشروع كما لو كان بناءً جديدًا |
| 2.1.2.2 | مناهج متكاملة للأنظمة |
| 2.1.2.3 | صمم وفقًا لهدف أو غاية خفض استهلاك الطاقة |
| 2.1.2.4 | أسلوب متكامل لتسليم المشاريع |
| 2.1.2.5 | استخدم نماذج الطاقة |
| 3 | مرحلة الإنشاء |
| 3.1 | خطط لشراء المنتجات اللازمة لمبنى DER كما تفعل مع أي عملية تجديد. |
| 3.2 | كن مستعداً لظهور مشاكل غير متوقعة |
| 3.3 | ضمان الجودة حيثما أمكن |
| 4 | جربها |
| 4.1 | تحقق من تركيب وأداء إجراءات التحديث |
| 4.2 | تشغيل جميع أنظمة المبنى |
| 5 | تقييم ما بعد الإشغال |
| 5.1 | تقديم ملاحظات حول أداء شاغلي العقار بعد انتهاء فترة إشغاله |
| 5.2 | شجع السكان على إجراء تعديلات سلوكية مقبولة |
| 5.3 | توجيه شاغلي المبنى باستخدام أهداف الاستخدام قصيرة المدى |
تدابير كفاءة الطاقة
وجد كلوت وأمان (2014) أن أكثر تدابير الكفاءة شيوعًا في الولايات المتحدة للمباني السكنية. وهي مدرجة بشكل عام على النحو التالي. [ 3 ]
تحسينات الهيكل الخارجي للمبنى
- تشمل التحسينات في العزل عادةً جدران/ألواح الأساس، والجدران فوق مستوى الأرض، والأرضيات، والسقف، وأسطح العلية التي تشكل الغلاف الحراري.
- يجب إيلاء الاهتمام لإحكام إغلاق الهواء، لا سيما في المناطق التي يصعب معالجتها دون إقرانها بتحسينات في غلاف العزل.
تحديثات لأنظمة التدفئة والتبريد والمياه الساخنة
- قم بالترقية إلى وحدات احتراق ذات تهوية غير جوية، إما أن تُهوى مباشرة إلى الخارج أو تعمل بالكهرباء فقط.
- قم بالترقية إلى وحدات ذات حجم مناسب لمتطلبات أحمال التدفئة والتبريد للمبنى المعدل
- تحسين أو استبدال أنظمة التوزيع الحالية للتدفئة والتبريد و/أو المياه الساخنة، بما في ذلك تغييرات في مجاري الهواء وأنابيب المياه واستعادة حرارة مياه الصرف الصحي
تختلف مواصفات التحديث العميق للطاقة لمختلف العناصر من مناخ إلى آخر.
عملية
يُشترط إجراء تدقيق طاقة من المستوى الثالث ، وفقًا لتعريف جمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE) ، لإتمام عملية التحديث الشامل للطاقة في المباني التجارية. يُعرف هذا النوع من تدقيق الطاقة أيضًا بتدقيق الطاقة الاستثماري ، ويتضمن تحليلًا للتفاعلات بين استراتيجيات كفاءة الطاقة وتكلفة دورة حياتها. [ 18 ] بعد اختيار التدابير وتطبيقها، يتم التحقق من وفورات الطاقة باستخدام البروتوكول الدولي لقياس الأداء والتحقق منه. [ 19 ]
أدوات
تعتمد عمليات التحديث الشاملة لكفاءة الطاقة على أدوات نمذجة الطاقة التي تتكامل مع البيانات المالية التقديرية للمؤسسة أو آليات اتخاذ القرارات المالية الأخرى. وقد ساهمت تقنيات الهواتف الذكية في تبسيط عملية التحديث، حيث ظهر عدد من أدوات التدقيق والتحديث خلال السنوات القليلة الماضية لتسريع عمليات التحديث ورفع كفاءتها إلى أقصى حد.
التقييمات
عادةً ما يكون المبنى الذي خضع لعملية تحديث شاملة للطاقة مؤهلاً بشكل جيد للحصول على تصنيف المباني الخضراء مثل LEED .
فوائد الطاقة وغير الطاقة
أُجريت العديد من الدراسات لتحديد وقياس الفوائد التي تعود على الملاك والمستأجرين ومختلف الجهات المعنية الأخرى من إتمام عمليات التحديث الشاملة لكفاءة الطاقة بنجاح. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] ويُبين الجدول التالي، الصادر عن معهد روكي ماونتن، تدابير الكفاءة المُتخذة في مشروع التحديث الشامل لكفاءة الطاقة، وذلك في ضوء تحسينات أداء المبنى، وبالتالي، القيم القابلة للقياس وغير القابلة للقياس الناتجة عن تنفيذ هذا المشروع. [ 2 ]
| الرقم التسلسلي | إجراءات تحسين كفاءة الطاقة في عمليات التحديث الشاملة | أداء المبنى | قيمة | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ظرف |
| الراحة الحرارية شاغل نشط التحكم البيئي جودة الهواء الداخلي حدة البصر والراحة المباني الخضراء التقييم أو النتيجة آراء حول في الهواء الطلق كفاءة استخدام المساحة مرونة المساحة | انخفاض في التكلفة |
|
| 2 | التصميم السلبي |
| نمو الإيرادات |
| |
| 3 | الإضاءة الكهربائية |
| تحسين السمعة والقيادة |
| |
| 4 | أحمال التوصيل وأشياء أخرى متنوعة |
| الامتثال لـ داخلي و السياسات الخارجية/ المبادرات |
| |
| 5 | التدفئة والتبريد والتهوية |
| انخفاض المخاطر الأرباح المستقبلية |
| |
إطار سياسات التحديث
يتطلب تحقيق هدف التخفيف من آثار تغير المناخ من خلال التحديث والتطوير تحولاً جذرياً في المنهجية. ويستند هذا التحول إلى الحاجة المُلحة لنشر تغيير سلوكي، بدلاً من مجرد تطبيق التكنولوجيا. ينبغي أن ينتقل الإطار من التركيز على المشاريع إلى فهم أوسع نطاقاً للتنفيذ، يشمل الوعي الاجتماعي والمصالح العامة. ومن ثم، تبرز الحاجة إلى وضع برامج تحديث وتطوير واسعة النطاق تدعم فكرة المدن كمواقع تفاعلية لترسيخ التقنيات الحديثة. [ 7 ]
عالمي
"ستتأثر المباني بشكل خاص بآثار تغير المناخ : فالعواصف والفيضانات والتسربات، وانخفاض متانة بعض مواد البناء، وزيادة خطر تلف الهياكل أو انهيارها (على سبيل المثال بسبب العواصف الشديدة) كلها عوامل قد تقلل من عمر المبنى، مع زيادة المخاطر المتعلقة بالصحة مثل تدهور المناخ الداخلي." (خارطة الطريق العالمية لـ GABC) [ 20 ]
لمواجهة مشكلة ارتفاع درجة الحرارة العالمية، تم التوصل إلى قرار في اتفاقية باريس عام 2015، حيث تعهدت الدول الأعضاء بالحفاظ على درجات الحرارة دون درجتين مئويتين، مقارنةً بمستويات ما قبل الثورة الصناعية. ويؤكد التقرير العالمي لحالة الطاقة لعام 2017 على أهمية وإمكانات التحديث الشامل لكفاءة الطاقة، من بين حلول أخرى، في تحقيق أهداف التخفيف من آثار تغير المناخ. ويُعدّ التحديث الشامل لكفاءة الطاقة أحد الحلول لتقليل البصمة الكربونية للمباني. ووجد التقرير أن قطاعي المباني والإنشاءات يستهلكان معًا 36% من إجمالي استهلاك الطاقة العالمي و39% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بالطاقة . ويدعو التقرير إلى تحسين كثافة استهلاك الطاقة (أي استهلاك الطاقة لكل متر مربع) في قطاع المباني بنسبة 30% بحلول عام 2030، مقارنةً بمستويات عام 2015، لتحقيق أهداف اتفاقية باريس. ورغم أن عددًا متزايدًا من الدول قد وضع سياسات لتحسين أداء الطاقة في المباني، إلا أن النمو السريع لقطاع المباني، لا سيما في الدول النامية، قد قلل من فعالية هذه التحسينات. ويشير التقرير إلى أن تحسينات الكفاءة، بما في ذلك تدابير غلاف المبنى، تمثل ما يقرب من 2400 إكساجول من إجمالي الطاقة الموفرّة حتى عام 2060 - أي أكثر من إجمالي الطاقة النهائية التي استهلكها قطاع المباني العالمي على مدى السنوات العشرين الماضية. [ 6 ]
يؤكد التقرير أن التوسع السريع في عمليات التجديد الشاملة لكفاءة الطاقة في المباني القائمة عالميًا يُعدّ من أهم الخطوات المستقبلية. ويشير التقرير إلى خارطة الطريق العالمية للتحالف العالمي للمباني والتشييد (GABC) من أجل استدامة قطاع البناء. [ 6 ] تهدف خارطة الطريق العالمية للتحالف العالمي للمباني والتشييد إلى"تسريع تحسين أداء المباني القائمة" نحو مبانٍ موفرة للطاقة، وخالية من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وقادرة على الصمود، وذلك قبل نهاية القرن، من خلال اتخاذ الخطوات التالية على مستوى العالم:
- زيادة ملحوظة في عمليات التجديد، بما في ذلك كفاءة الطاقة.
- رفع مستوى كفاءة الطاقة لكل عملية، بما يتماشى مع المعايير طويلة الأجل. [ 20 ]
الولايات المتحدة الأمريكية
تشير دراسة إلى انخفاض بنسبة 50% في استهلاك الطاقة وانبعاثات الكربون في الولايات المتحدة بحلول عام 2050، مما يعني إجراء عمليات تحديث شاملة لرفع كفاءة الطاقة في أكثر من نصف المباني القائمة. [ 21 ]
يُوجّه الإطار السياسي لتحديث المباني في الولايات المتحدة الأمريكية على المستويين المحلي والولائي، وتدعم الحكومة الفيدرالية هذه الجهود. وتوجد مئات من هذه البرامج، بدءًا من عمليات تدقيق الطاقة الأساسية وتقديم الحوافز المالية، وصولًا إلى البرامج الشاملة التي تهدف إلى تحسين كفاءة استهلاك الطاقة في المنزل بأكمله.
يلخص كارين وآخرون العناصر الموجودة في الغالب في أفضل البرامج على النحو التالي: [ 21 ]
- خدمات استشارية لتحديث وتطوير المنتجات للمستهلكين.
- التسويق لتعزيز العرض والطلب في هذه الصناعة.
- التدريب، ومنح الشهادات لمقاولي التحديث.
- توفير الخصومات والتخفيضات المقدمة.
- الاستثمار في البحث والتطوير.
- ملصقات كفاءة المباني.
يُدار برنامج تحسين أداء المنازل باستخدام برنامج Energy Star من قِبل العديد من الهيئات في الولايات المتحدة، بدعم من وزارة الطاقة الأمريكية. ويُشير هذا المشروع إلى متوسط تكلفة قدرها 3500 دولار أمريكي لكل منزل يتم تحديثه، حيث تُوزع هذه التكلفة بنسبة 57% لحوافز أصحاب المنازل، و14% لحوافز المقاولين، و29% للتكاليف الإدارية. [ 21 ]
في القطاع التجاري، يهدف برنامج "نجمة الطاقة" التابع لوكالة حماية البيئة الأمريكية إلى تقليل البصمة الكربونية للمباني. ووفقًا لهذه المبادرة، يقوم مالكو المباني بتقييم أدائها على مقياس من 1 إلى 100. وتحصل المباني التي تحصل على 75 نقطة فأكثر على تصنيف "نجمة الطاقة"، بينما تُشجع المباني الأخرى على اتباع استراتيجيات تطوير لتحسين أدائها. وقد تم تقييم ما يقرب من 500,000 عقار، أي ما يعادل نصف مساحة المباني التجارية في الولايات المتحدة تقريبًا، حتى عام 2016، وحصل 29,500 مبنى على تصنيف "نجمة الطاقة" حتى ذلك الحين. [ 21 ]
تتضمن بعض العقبات الرئيسية التي تعترض طريق صناعة التحديث ما يلي: [ 21 ]
- استثمار أولي مرتفع.
- تعقيد عمليات التحديث.
- نقص الوعي بشأن التحديث والتطوير.
- نقص التمويل الميسور.
المملكة المتحدة
تحديث المباني في المملكة المتحدة: التحديات والسياسات المتبعة. تواجه المملكة المتحدة تحديات متوازية في تحقيق خفض كبير لانبعاثات الكربون من خلال تحديث المباني، وذلك في ظل بيئة سياساتية فريدة خاصة بها. على عكس الولايات المتحدة، حيث تُدار سياسات التحديث غالبًا على مستوى الولايات، تتأثر برامج المملكة المتحدة بشكل كبير ببرامج الحكومة المركزية مثل برنامج التزامات شركات الطاقة (ECO) والمبادرات المحلية التي تقودها الإدارات المحلية. ورغم هذه الجهود، لا يزال تحديث المباني عملية معقدة نظرًا لارتفاع نسبة المساكن القديمة، ونقص العمالة الماهرة، وتشتت آليات التنفيذ.
تشمل البرامج والمنظمات الرئيسية في المملكة المتحدة ما يلي:
منحة المنازل الخضراء، التي كانت تُقدّم لأصحاب المنازل قسائم لتدابير كفاءة الطاقة قبل إغلاقها. برنامج ECO4، الذي يستهدف الأسر الأكثر احتياجًا ويهدف إلى الحد من فقر الطاقة من خلال تحسين كفاءة الطاقة. منظمات مثل Her Retrofit Space ( https://www.herretrofitspace.com )، التي تدعم بشكل خاص النساء المحترفات في مجال التجديد والترميم، وتُشجع التجديد المستدام من خلال التدريب وفعاليات التطوير المهني المستمر وفرص التواصل. كما تُقدم دعمًا مُتبادلًا لصاحبات المنازل اللواتي يُنفذن مشاريع تجديد وترميم لضمان حصولهن على دعم مجتمعي مُحايد ومُصمم خصيصًا لهن لإدارة مشروع التجديد والترميم. عناصر برامج التجديد والترميم الفعّالة: بالاستناد إلى أفضل الممارسات الدولية، تُلخص كارين وآخرون العناصر الرئيسية التي غالبًا ما تكون موجودة في برامج التجديد والترميم الفعّالة: [ 21 ]
خدمات استشارية لتحديث المباني للمستهلكين (مثل الخدمات الاستشارية التي تقدمها مؤسسة Energy Saving Trust في المملكة المتحدة). التسويق لتعزيز التوازن بين العرض والطلب في قطاع تحديث المباني. تدريب واعتماد متخصصي تحديث المباني (مثل معايير PAS 2035 في المملكة المتحدة). حوافز مالية ومنح لأصحاب المنازل والمؤجرين. الاستثمار في البحث والتطوير للمواد والأساليب المبتكرة. أنظمة تصنيف كفاءة المباني مثل شهادة أداء الطاقة (EPC) في المملكة المتحدة. يتطلب التزام المملكة المتحدة بتحقيق صافي انبعاثات صفري بحلول عام 2050 اتباع نهج طموح مماثل في مجال تحديث المباني. تشير الأبحاث إلى أن التحديث الشامل لجميع المباني في المملكة المتحدة يمكن أن يحقق تخفيضات كبيرة في استهلاك الطاقة وانبعاثات الكربون، مع معالجة قضايا مثل فقر الطاقة وتدني جودة الهواء الداخلي.
مقارنة التكاليف والأطر: في الولايات المتحدة الأمريكية، تشير برامج مثل برنامج تحسين أداء المنازل مع برنامج Energy Star إلى متوسط تكلفة يبلغ 3500 دولار أمريكي لكل منزل يتم تحديثه، موزعة بين حوافز أصحاب المنازل (57%)، وحوافز المقاولين (14%)، والتكاليف الإدارية (29%). [ 21 ] في المقابل، غالبًا ما تواجه البرامج في المملكة المتحدة صعوبات بسبب ارتفاع التكاليف الأولية والتحديات الإدارية، لا سيما في ضمان الوصول العادل إلى الدعم المالي.
تحديث المباني التجارية في المملكة المتحدة: على غرار برنامج Energy Star الأمريكي، تستخدم المملكة المتحدة مبادرات مثل شراكة المباني الأفضل (BBP) وأدوات قياس الأداء لتقليل البصمة الكربونية للعقارات التجارية. مع ذلك، لا تزال معدلات تبني هذه المبادرات في المملكة المتحدة متأخرة عن الأهداف المرجوة بسبب تحديات مثل تعقيد هياكل ملكية العقارات ومحدودية الحوافز المقدمة لأصحاب العقارات من القطاع الخاص.
العقبات التي تواجه قطاع التحديث في المملكة المتحدة: يواجه قطاع التحديث في المملكة المتحدة العديد من العقبات:
ارتفاع تكلفة الاستثمار الأولي، لا سيما في عمليات التحديث الشاملة. تعقيد عملية تحديث المباني القديمة والتراثية أمر شائع في المملكة المتحدة. محدودية وعي المستهلكين وفهمهم لفوائد التحديث. نقص في الكوادر المهنية الماهرة، وخاصة النساء، مما يُبرز أهمية مبادرات مثل "مساحة التحديث الخاصة بها" في سد هذه الفجوة. تشتت آليات التمويل وعدم اتساق الدعم السياسي. يعتمد نجاح المملكة المتحدة في توسيع نطاق عمليات التحديث على معالجة هذه التحديات مع تعزيز التعاون بين الحكومة والقطاع الخاص ومنظمات المناصرة. وهذا من شأنه أن يضمن انتقالًا عادلًا إلى الحياد الكربوني يشمل مختلف الأصوات والخبرات.
دراسات حالة بارزة
مبنى إمباير ستيت
خضع مبنى إمباير ستيت لعملية تحديث شاملة لترشيد استهلاك الطاقة، اكتملت في عام 2013. وقد حقق فريق المشروع، الذي ضم ممثلين عن شركات جونسون كونترولز ، ومعهد روكي ماونتن ، ومبادرة كلينتون للمناخ ، وجونز لانغ لاسال، خفضًا سنويًا في استهلاك الطاقة بنسبة 38%، ووفر 4.4 مليون دولار أمريكي. [ 22 ] فعلى سبيل المثال، أُعيد تصنيع 6500 نافذة في الموقع لتصبح نوافذ فائقة الكفاءة ، تحجب الحرارة وتسمح بمرور الضوء. وانخفضت تكاليف تشغيل مكيفات الهواء في الأيام الحارة، مما وفر 17 مليون دولار أمريكي من التكلفة الرأسمالية للمشروع فورًا، وساهم جزئيًا في تمويل عمليات التحديث الأخرى. [ 23 ] وحصل مبنى إمباير ستيت على التصنيف الذهبي للريادة في تصميم الطاقة والبيئة (LEED) في سبتمبر 2011، ليصبح بذلك أطول مبنى حاصل على شهادة LEED في الولايات المتحدة. [ 24 ]
مبنى مدينة مقاطعة إنديانابوليس
خضع مبنى مدينة مقاطعة إنديانابوليس لعملية تحديث شاملة للطاقة في عام 2011، والتي حققت انخفاضًا سنويًا في الطاقة بنسبة 46٪ وتوفيرًا سنويًا في الطاقة بقيمة 750 ألف دولار.
عند اكتمال المشروع، سيحقق فريق المشروع، الذي يتألف من ممثلين عن هيئة بناء مقاطعة إنديانابوليس-ماريون، ومكتب إنديانابوليس للاستدامة، ومعهد روكي ماونتن، وخدمات الأداء، انخفاضًا سنويًا في استهلاك الطاقة بنسبة 46% وتوفيرًا سنويًا في الطاقة بقيمة 750,000 دولار.
حجم السوق
الولايات المتحدة
تُقدّر دراسة حالة أجرتها مؤسسة روكفلر إمكانات سوق إعادة تأهيل المباني في الولايات المتحدة الأمريكية، حيث تتوقع فرصة استثمارية بقيمة 279 مليار دولار. ويُعدّ القطاع السكني، يليه القطاعان التجاري والمؤسسي، الأكثر تأثراً من الناحية التجارية. ويمكن لتوسيع نطاق جهود إعادة التأهيل أن يُساهم في خلق 3.3 مليار سنة عمل تراكمية مباشرة وغير مباشرة في الولايات المتحدة. [ 25 ]
نقد
فعالية التكلفة
يمكن تحقيق فعالية التكلفة عندما تساوي وفورات تكلفة الطاقة السنوية أو تتجاوز تكاليف القرض السنوية. ويُشار إلى التوازن الأمثل بينهما بالتكاليف الشهرية الصافية المحايدة. وقد تكون فعالية التكلفة عاملاً رئيسياً في اتخاذ القرارات المتعلقة بمشاريع التحديث الشامل لكفاءة الطاقة. [ 4 ]
وجدت دراسة أجراها ليس وآخرون (2015) ما يلي: [ 4 ]
- كانت المشاريع الأكثر فعالية من حيث التكلفة هي تلك التي كانت في حالة سيئة - معدات منخفضة الكفاءة وعزل ضعيف. لم تخضع هذه المباني لعمليات تجديد شاملة.
- كانت المشاريع الأقل فعالية من حيث التكلفة هي تلك التي تميزت بانخفاض فواتير الخدمات قبل التحديث، ولكنها تضمنت خطط تحديث طموحة. لا يمكن اعتبار مثل هذا المشروع فاشلاً لأن الفعالية من حيث التكلفة قد لا تكون الهدف الأساسي للمشروع.
وجد ليس وآخرون (2015) أن عمليات التحديث الشاملة لكفاءة الطاقة في الولايات المتحدة، في المتوسط، كانت محايدة من حيث التدفق النقدي الشهري. ومع ذلك، كان التباين كبيرًا، حيث خفضت بعض المشاريع التكاليف الشهرية الصافية بشكل ملحوظ، بينما زادت مشاريع أخرى التكاليف الصافية بشكل ملحوظ. ولذلك، يُنظر إلى فعالية التكلفة المشكوك فيها كعائق أمام انتشار عمليات التحديث الشاملة لكفاءة الطاقة. [ 4 ]
توفير الطاقة وتقييمها
على الرغم من توفر العديد من أدوات النمذجة لتقييم وفورات الطاقة المنزلية، إلا أن عدم دقة تنبؤاتها (مقارنةً بقياسات استهلاك الطاقة الفعلية) يحد من جدواها. [ 26 ] ويشير كلوت وآخرون إلى ضرورة أن ترصد البرامج التجريبية وفورات الطاقة الفعلية لتقييم أثر المشروع والمساعدة في معايرة أدوات التقدير. [ 3 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 3 4 ليس، برينان، وآخرون. "تحديث الطاقة العميق × 10." طاقة المنزل، المجلد 29، العدد 3، 2012، ص 38.
- 1 2 3 4 5 "مستودع التحديث"، معهد روكي ماونتن، 2018، https://www.rmi.org/our-work/buildings/deep-retrofit-tools-resources/deep-retrofit-case-studies/ . تم الاطلاع عليه في ديسمبر 2018.
- 1 2 3 4 كلوت، راشيل، وجينيفر أمان. "تحديثات الطاقة العميقة للمنازل". المجلس الأمريكي لاقتصاد الطاقة الفعال (ACEEE)، المجلس الأمريكي لاقتصاد الطاقة الفعال، 11 مارس 2014، aceee.org/research-report/a1401.
- ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ ليس، برينان، وإيان ووكر. "إرشادات التحديث الشامل للطاقة لمركز حلول بناء أمريكا". مؤرشف بتاريخ ٢٠١٧-٠١-٢٨ في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) . رقم العقد: DE-AC02-05CH11231. كاليفورنيا: حكومة الولايات المتحدة، ٢٠١٥. يتضمن هذا المقال نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للاستخدام العام .
- ↑ فورست، فرانز؛ ماكاليستر، باتريك. "أدلة جديدة حول علاوة الإيجار والسعر للمباني الخضراء" (ملف PDF) . جامعة ريدينغ. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 11 يونيو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 أغسطس 2013 .
- 1 2 3 4 "التقرير العالمي عن الوضع لعام 2017"، المجلس العالمي للمباني الخضراء ، 2016-2018، https://www.worldgbc.org/news-media/global-status-report-2017 . تم الاطلاع عليه في ديسمبر 2018.
- 1 2 3 سوان، ويليام؛ براون، فيليب (2013). تحديث البيئة المبنية . جون وايلي وأولاده. ISBN 978-1-118-27349-4.
- ↑ تشاي، جون؛ نيكول لوكلير؛ مايكل بينديوالد (2011). "التحديث الشامل للطاقة في المباني التجارية: مسار رئيسي نحو مدن منخفضة الكربون". علوم المستقبل : 6.
- ↑ أداء المنزل مع ENERGY STAR، إدارة الطاقة في ولاية ماريلاند، https://bgesmartenergy.com/residential/home-performance-energy-star .
- ↑ كيتسوبولو، أنجيليكي؛ بيلوس، إيفانجيلوس؛ ليكاس، بانايوتيس؛ فراخوبولوس، ميخائيل غريغوري؛ تزيفانيديس، كريستوس (2023-06-01). "تقييم متعدد الأهداف لسيناريوهات التحديث المختلفة لمبنى يوناني نموذجي" . تقنيات الطاقة المستدامة وتقييماتها . 57 103156. Bibcode : 2023SETA...5703156K . doi : 10.1016/j.seta.2023.103156 . ISSN 2213-1388 .
- ↑ "مستودع التحديث" . مستودع التحديث. مؤرشف من الأصل بتاريخ 28-03-2012 . تم الاسترجاع بتاريخ 26-07-2012 .
- ↑ إنجل، أ.، معزي، م.، لوتزنهايزر، ل.، هاثاواي، ز.، لوتزنهايزر، س.، فان كلوك، ج.، ... دايموند، ر. (2012). وجهات نظر سلوكية حول عمليات تدقيق الطاقة المنزلية: دور المدققين، والملصقات، والتقارير، وأدوات التدقيق في عملية اتخاذ القرار لدى مالكي المنازل (رقم LBNL-5712E). بيركلي، كاليفورنيا: مختبر لورانس بيركلي الوطني.
- ↑ "ما هو التحديث لرفع كفاءة الطاقة؟" . بنك الاستثمار الأوروبي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-07-2023 .
- ↑ "استمرار التزام الاتحاد الأوروبي بتمويل دعم كفاءة الطاقة في المناطق الحضرية" . commission.europa.eu . تاريخ الاطلاع: 25 يوليو 2023 .
- ↑ فوسيت، تينا (4 يوليو 2014). "استكشاف البُعد الزمني لتحديث المباني منخفضة الكربون: المساكن المملوكة لأصحابها". بحوث ومعلومات البناء . 42 (4): 477-488 . Bibcode : 2014BuRI...42..477F . doi : 10.1080/09613218.2013.804769 . S2CID 110828529 .
- ↑ فوسيت، ت.، كيليب، ج.، وجاندا، ك.ب. (2014). الممارسات المبتكرة في التحديث منخفض الكربون: الوقت، والنطاق، ونماذج الأعمال. في كتاب "تحول نموذجي: من كفاءة الطاقة إلى خفض استهلاك الطاقة من خلال التغيير الاجتماعي". أكسفورد، إنجلترا. تم استرجاعه من http://behaveconference.com/wp-content/uploads/2014/08/F_Tina_Fawcett_University_of_Oxford.pdf
- ↑ ليس، ب.، ووكر، إ. (2014). تحليل تلوي لأداء عمليات التحديث العميق للطاقة في المنازل العائلية في الولايات المتحدة (رقم LBNL-6601E). بيركلي، كاليفورنيا: مختبر لورانس بيركلي الوطني. تم استرجاعه من http://eetd.lbl.gov/sites/all/files/a_meta-analysis_0.pdf
- ↑ سود، إيش؛ جون كوان؛ ريتشارد بيرسون (2004). إجراءات تدقيق الطاقة في المباني التجارية . أتلانتا، جورجيا: الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء. ISBN 1-931862-20-6.
- ↑ "الصفحة الرئيسية" . Evo-world.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-07-2012 .
- 1 2 التحالف العالمي للمباني والإنشاءات وبرنامج الأمم المتحدة للبيئة، " خارطة طريق التحالف العالمي للمباني والإنشاءات: نحو خارطة طريق إقليمية للمباني منخفضة الانبعاثات الغازية الدفيئة والمقاومة "، نوفمبر 2016، موقع إلكتروني. تم الاطلاع عليه في ديسمبر 2018.
- 1 2 3 4 5 6 7 نادل، ستيف. 2016. مسار لخفض استهلاك الطاقة وانبعاثات الكربون في الولايات المتحدة إلى النصف. واشنطن العاصمة: المجلس الأمريكي لاقتصاديات الطاقة. http://aceee.org/white-paper/pathways-cutting-energy-use
- ↑ "زيارة > الاستدامة وكفاءة الطاقة | مبنى إمباير ستيت" . Esbnyc.com . 16-06-2011. مؤرشف من الأصل في 17-05-2014 . تم الاطلاع عليه في 21-08-2013 .
- ↑ لوفينز، أموري (مارس-أبريل 2012). "وداعًا للوقود الأحفوري" . الشؤون الخارجية . مؤرشف من الأصل في 7 يوليو 2012. تم الاطلاع عليه في 16 أكتوبر 2013 .
- ↑ «مبنى إمباير ستيت يحصل على شهادة LEED الذهبية | موقع Inhabitat لمدينة نيويورك» . Inhabitat.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 يونيو 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 أكتوبر 2011 .
- ↑ "تحديثات كفاءة الطاقة في المباني في الولايات المتحدة". مؤسسة روكفلر، مؤسسة روكفلر، مستشارو تغير المناخ DB، مارس 2012، www.rockefellerfoundation.org/report/united-states-building-energy-efficiency-retrofits/.
- ↑ أوسر، ر.، ك. نويهاوزر، ك. أوينو. 2012. الأداء المُثبت لسبعة منازل مُجددة بشكل عميق في المناخ البارد. سومرفيل، ماساتشوستس: مؤسسة علوم البناء.
- مبنى منخفض الطاقة